Visa fråga/svar

 

Kraft-Rörelse [3141]

Fråga:
Ljushastigheten konstanten c gäller väl både för det infallande ljuset och för det reflekterade ljuset från ett objekt med massan m? Hur förklaras/tolkas följande fenomen m h a relativitetsteorin? 1. 2 stycken parallella vakumslutna supraledare (rör) 900 000 km långa uppförs. 2. I båda rören monteras en spegel den ena fast på 600 000 km avstånd, och andra är mobil och monteras i början av röret, en laser som täcker båda rörens ändar monteras. 3. Den mobila spegeln kan (accelereras) från 0 - 150 000 km/s på 1 sek varefter den erhåller konstanten(JT)= 150 000 km/s. 4. Spegeln accelereras till (JT), och i samma ögonblick den är i jämnhöjd med den andra spegeln tänds lasern under en tusendels/sekund. Vill ni vara vänliga och svara på följande frågor?

1a. På vilket avstånd från lasern träffas den fasta spegeln av ljuset?

2a. På vilket avstånd från lasern träffas den mobila spegeln av ljuset?

1b. Hur lång tid tar det innan ljuset från den fasta spegeln återvänder till rörets mynning.

2b. Hur lång tid tar det innan ljuset från den mobila spegeln återvänder till rörets mynning

3. Med vilken hastighet inföll ljuset på den fasta spegeln.

4. Med vilken hastighet inföll ljuset på den mobila spegeln.

5. Med vilken hastighet reflekterades(emitterades?) ljuset från den fasta spegeln.

6. Med vilken hastighet reflekterades(emitterades?) ljuset från den mobila spegeln.

7. Stämmer alla beräkningar(tillsammans) eller har en krökning av rummet skett(tiddilation)?

8. Vilken tidsdilation isåfall enligt den (allmänna eller speciella)

9. Vilken kraft fick rumtiden att krökas?
/Sven K, Hultsfred, Norrby

Svar:
Att rören är supraledande har ingen betydelse i sammanhanget. Här finns en fundamental oklarhet i problemställningen. Vad menas med "samma ögonblick"? Samtidighet kan inte i relativitetsteorin hanteras på samma sätt som i vardagslivet.

1a. Du har själv skrivit 600000 km.

2a. 2b. Går ej att lösa på grund av oklar problemställning.

1b. 4 sekunder

3. c

4. c

5. c

6. c

7. 8. 9. Detta är beräkningar inom speciella relativitetsteorin, så rummets krökning är inte inblandad. När det är fråga om ljus är tidsdilatationen irrelevant.

Förslag till ändring av problemets formulering:

När den rörliga spegeln passerar den fasta, skickas en ljussignal till lasrarna, som talar om att de ska skicka ut sina pulser. Nu går problemet att lösa.

Först kan man lätt konstatera att den rörliga spegeln nått sin sluthastighet vid denna tidpunkt. När ljuspulsen når lasrarna har spegeln tillryggalagt halva sträckan, det är då 300000 km kvar. Laserljuset och spegeln går nu mot varandra. De möts när ljuset gått 200000 km och spegeln gått 100000 km. När laserljuset återvänder, har det gått sammanlagt 400000 km. Här är svaren:

2a. 200000 km.

2b. 400000/c = 1.33 s.

Pulslängden är 1/2000 sekund och våglängden halverad (dopplereffekt). 
/KS

Se även fråga 3061

*

 

 

Frågelådan innehåller 7376 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2019-03-12 13:41:21.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.